第六章 PCB板的设计

PCB板的简单介绍一、PCB板的结构电路板可分为单面板（一面敷铜，另一面没有敷铜的电路板），双面板（包括顶层和底层，两面敷铜，双面板两面都可以布线，一般需要由过孔连通），多层板（在双面板的基础上增加了内部电源层，内部接地层以及多个中间层。当电路更加复杂时，双面板已经无法实现理想的布线时，采用多层板就可以解决这一困扰）。二、工作层面类型的说明Protel99提供了若干个工作层面，包括信号层，内部电源/接地层，机械层等，对于不同层面需要进行不同的操作。在设计PCB板时一定要对工作层面进行选择。工作层面主要有以下几种类型：1.信号层（SignalLayers）99中有16个信号层，主要是用来放置元件，导线等与电气信号有关的电气元素。主要包括【TopLayer】（为顶层铜膜布线面，用于放置元件和布线）【BottomLayer】（为顶层铜膜布线面）【MidLayer1】……..【MidLayer14】：为中间布线层，用于布置信号线。2.内部电源/接地层（InternalPlanes）有4个内部电源/接地层【Plane1】….【Plane4】用于布置电源线和接地线3.机械层（MechanicalLayers）4个【Mech1】…..【Mech4】4、钻孔位置层（DrillLayers）2个用于绘制钻孔图及钻孔位置【DrillGuide】【DrillDrawing】5、阻焊层（SolderMask）2个6、锡膏防护层（PasteMask）2个7、丝印层（Silkscreen）2个8、其他工作层面（Other）【KeepOut】禁止布线层【PadHoles】焊盘层【ViaHoles】过孔层【VisibleGird】可视栅格层【MultiLayer】设置多层工作层面的设置：Design/Options菜单命令三、新建PCB文档四、定义电路板定义电路板即：定义PCB板的工作层和电路板的大小。定义电路板有两种方法：直接定义和用向导定义电路板物理边界：指电路板的机械外形和尺寸。应在PCB的工作层面中的一个机械层上绘声绘色制电路板的物理边界，而在其他的机械层上放置物理尺寸和标题信息。一般在【Mech1】或【Mech4】上绘制电气边界电路板上设置元件布局和布线的范围。电气边界一般在【KeepOut】禁止布线层上绘制电气边界一般要小于物理边界。1、直接定义电路板以双层板为例：（1）设置电路板工作层【TopLayer】顶层：放置元件并布线【BottomLayer】底层：布线并进行焊接【Mechanical1】机械层1：用于确定电路板的物理边界（边框）【TopOverlay】顶层丝印层：放置元件的轮廓，标注及说明文字【KeepOut】禁止布线层：确定电路板的电气边界【MultiLayer】设置多层：用于显示焊盘与过孔（2）设置电路板边缘尺寸2、使用向导定义电路板PCB常用的元件封装库：GenericFootprints文件夹中的：PCBFootprints.libGeneralIC.libInternationalRectifiers.libMiscellaneous.libTransistors.lib用网络表制作PCB板一、步骤1、绘制电路原理图（.SCH）。并一一填写各元件的封装形式。2、对原理图做元件清单（Reports/BillofMaterial…核对元件个数，元件编号，标称值，封装形式是否正确），ERC检查（Tools/ERC….检查正确才能继续往后操作）。3、做网络表（Design/CreatNetlist…）。4、新建一个PCB板，并定义电路板的大小（自定义，向导都可以）。5、把PCB板的元元件库加载。（路径：C:\ProgramFiles\DesignExplorer99SE\Library\Pcb\GenericFootprints。PCB常用的元件封装库：GeneralIC.libInternationalRectifiers.libMiscellaneous.libTransistors.lib６、加载网络表到ＰＣＢ板（Design/LoadNetlist…）会弹出对话框。点击Ｂrowse…按钮加载网络表。７、加载时可能会出现错误。常见的错误有：Netnotfound:找不到对应的网络Componentnotfound:找不到对应的元件FootprintnotfoundinLibrary:在ＰＣＢ元件库中找不到相应的元件封装。Nodenotfound:找不到相应的接点８、找到错误原因回到原理图中进行修改，并重新生成网络表，然后再加载一次，直到没有错误为止。9、加载完后，对元件进行自动布局，然后再手工布局。10、设置布线的规则（Ｄesign/Rules…）11、运行自动布线(AutoRoute/Setup…）12、手工调整布线。13、其他的操作：加宽电源地线，铺铜，填充块。例子先在桌面上建一个以自已姓名命名的文件夹，然后从作业中把波形发生器电路的文件夹复制到自已的桌面上含有自已姓名的文件夹中。然后打开波形发生器电路文件夹，再双击后缀是.ddb文件（这样可以自动运行Protel99se软件了），在此99文件中用向导的方法新建PCB文档。1、四个角放置5mm的定位孔。2、自动布线。（操作：先有原理图文件中生成一个网络表，再在PCB中加载网络表，然后自动布局（Tools/AutoPlacements）再设计布线规则（Design/Rules…）自动布线(AutoRoute/All)即可）加载网络表时应注意：在PCB文档中加载网络表之前先要在PCB编辑器中加载PCB元件库（若不加载，加载时会出现一些错误）。加载的方法：1）、在PCB浏览管理器（如下图）的Browse区域中单击下拉列表选择Libraries。2）、单击左下方的Add/Remove按钮来加载/移除元件封装库。3）、会弹出如下对话框：我们在查找范围中选择PCB元件封装库存放的文件夹：4、加载下面五个元件封装库。（双击下面五个文件，然后单击OK按钮即可）PCB基本元件的编辑与放置1组件的选取2放置导线3放置元件封装4放置焊点5放置导孔6放置文字7放置坐标指示8放置尺寸标注9放置相对原点10放置圆弧导线PCB特殊编辑技巧1放置铜膜填充2补泪滴元件封装设计1启动元件封装编辑器2手工创建新的元件封装3利用向导创建元件封装4元件库管理器